本文選題：水下機(jī)器人 + 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)�。� 參考：《杭州電子科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：目前,我國海洋事業(yè)處于迅猛發(fā)展階段,有纜水下機(jī)器人(ROV)作為一種新型海洋高科技設(shè)備,在海洋資源開采、海洋安檢、水下觀測、水下考古、海洋救援與打撈等眾多方面均有廣泛應(yīng)用。通過對國內(nèi)外現(xiàn)有ROV仔細(xì)調(diào)查與研究,本文提出一種水下機(jī)器人結(jié)構(gòu),并對其進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)與流體力學(xué)仿真研究。首先,根據(jù)水下機(jī)器人的應(yīng)用目標(biāo)要求,制定了以浮體材料、載體框架、推進(jìn)器、耐壓殼體、液壓機(jī)械手以及其他配件為六個基本模塊的方案,浮體材料給ROV提供合適的浮力,使得水下機(jī)器人本體達(dá)到零浮力狀態(tài),五個推進(jìn)器之間相互配合,使ROV能在水下自由運(yùn)動。并用有限元分析軟件SolidWorks Simulation對其中的一些重要承力部件,如載體框架、耐壓殼體以及起吊環(huán)等,進(jìn)行了強(qiáng)度校核。其次,對三維模型建立了運(yùn)動學(xué)模型,通過建立固定坐標(biāo)系和運(yùn)動坐標(biāo)系,并推導(dǎo)兩者之前轉(zhuǎn)換式,在此基礎(chǔ)上求解出了簡化的ROV六自由度運(yùn)動表達(dá)式。之后,利用流體軟件Flow Simulation對ROV進(jìn)行初步的水下流體性能分析,模擬出ROV在水下運(yùn)動時本體的受力情況,并分析了ROV在不同水下航行速度下所受阻力特性。最后,詳細(xì)描述了水下運(yùn)動實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并分別與仿真數(shù)據(jù)、理論模型進(jìn)行了對比。
[Abstract]:At present, China's marine industry is in a rapid development stage. As a new type of marine high-tech equipment, the underwater vehicle (ROV) has been used in marine resources mining, marine security inspection, underwater observation, underwater archaeology, Ocean rescue and salvage are widely used in many fields. Through careful investigation and research on the existing ROV at home and abroad, this paper presents a structure of underwater vehicle, and studies its kinematics and hydrodynamics simulation. First of all, according to the requirements of underwater vehicle application, six basic modules including floating body material, carrier frame, propeller, pressure proof shell, hydraulic manipulator and other accessories are developed. The floating body material provides suitable buoyancy for ROV. The body of underwater vehicle reaches zero buoyancy and the five propellers cooperate with each other so that ROV can move freely under water. The strength of some important load-bearing components, such as carrier frame, pressure-resistant shell and hoisting ring, are checked by SolidWorks Simulation. Secondly, the kinematics model of the 3D model is established. By establishing the fixed coordinate system and the kinematic coordinate system, and deducing the transformation formula before the two models, the simplified ROV six-degree-of-freedom motion expression is solved. Then, the underwater fluid performance of ROV is analyzed by flow simulation, and the force acting on ROV is simulated, and the resistance characteristics of ROV under different underwater velocities are analyzed. Finally, the experimental results of underwater motion are described in detail and compared with simulation data and theoretical model.
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP242

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本文編號：2006134